孫金偉，許文盛

(長江科學(xué)院 水土保持研究所，武漢 430010)

河岸植被緩沖帶生態(tài)功能及其過濾機(jī)理的研究進(jìn)展

孫金偉，許文盛

(長江科學(xué)院 水土保持研究所，武漢 430010)

河岸植被緩沖帶作為河岸生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是控制水土流失和面源污染、改善水環(huán)境的關(guān)鍵措施,對(duì)河岸生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)及水文過程具有重要的影響。概述了國內(nèi)外關(guān)于河岸植被緩沖帶研究的現(xiàn)狀，總結(jié)了河岸植被緩沖帶的主要功能、影響其功能發(fā)揮的主要因素和作用機(jī)理，并對(duì)河岸植被緩沖帶的設(shè)計(jì)、管理和效益評(píng)估進(jìn)行闡述，提出了我國在未來關(guān)于河岸植被緩沖帶研究的發(fā)展趨勢(shì)及后續(xù)研究中仍需加強(qiáng)和關(guān)注的重要方向，為今后河岸植被緩沖帶的研究提供參考和借鑒，具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

植被緩沖帶；水環(huán)境污染；水土流失；面源污染；過濾機(jī)理；生態(tài)服務(wù)

1 研究背景

隨著人口的迅速增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類的生產(chǎn)生活對(duì)河流的干預(yù)不斷加劇，水環(huán)境惡化的問題日益嚴(yán)重，直接導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞。河岸緩沖帶能夠有效地控制污染物輸入水體，在水環(huán)境污染防治中發(fā)揮了重要的作用，河岸植被緩沖帶的研究也越來越多地受到眾多研究者的關(guān)注。河岸植被緩沖帶是陸生生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶，具有明顯的邊緣效應(yīng)，是指岸邊向岸坡延伸的喬木、灌木和草本組成的緩沖區(qū)域，能夠防止地表徑流、地下徑流、廢水排放等攜帶的養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)和其他污染物等匯入水體[1-2]，河岸植被緩沖帶又稱為植被過濾帶、保護(hù)帶等，被認(rèn)為是防治面源污染的最佳管理措施。

關(guān)于植被緩沖帶的研究最早始于1967年，Wilson通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植被緩沖帶的寬度與沉降物及其顆粒大小呈反相關(guān)關(guān)系[3]。后續(xù)研究中關(guān)于植被緩沖帶的過濾機(jī)理、影響因素、設(shè)計(jì)與管理、效益分析、模型等方面的研究逐漸展開。在美國的一些地區(qū)，植被緩沖帶的建設(shè)多以保護(hù)區(qū)項(xiàng)目和共同出資項(xiàng)目的形式得到資助[4-5]；加拿大將植被緩沖帶列入相關(guān)環(huán)境規(guī)劃和水土管理措施當(dāng)中[6]；歐洲的許多國家也開展了許多植被緩沖帶的研究并提倡該措施的應(yīng)用。

我國關(guān)于植被緩沖帶的研究起步較晚，在20世紀(jì)90年代以前多是作為濕地研究的一部分，因此關(guān)于植被緩沖帶的基礎(chǔ)研究較為薄弱，嚴(yán)重限制了我國河岸帶修復(fù)重建和水體健康的維護(hù)等工作。隨著國內(nèi)外對(duì)面源污染的重視和相關(guān)研究的開展，證明了植被緩沖帶對(duì)控制水體污染的良好效果，繼續(xù)開展河岸植被緩沖帶生態(tài)功能的相關(guān)研究具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文綜述了河岸植被緩沖帶的生態(tài)功能、過濾機(jī)理等的研究進(jìn)展，以期為后續(xù)河岸植被緩沖帶的研究提供參考和借鑒。

2 植被緩沖帶的功能作用

河岸緩沖帶處于陸、水生態(tài)系統(tǒng)的過渡區(qū)，位置特殊，能夠發(fā)揮過濾、廊道和屏障的作用。具體包括以下幾個(gè)功能。

2.1 自然保護(hù)功能

2.1.1 穩(wěn)固堤岸

河岸緩沖帶具有良好的水土保持功能，對(duì)于保護(hù)堤岸、降低土壤侵蝕均具有良好的效果。河岸植被緩沖帶的存在可以有效減小裸露地表面積，減少外營力對(duì)土壤的干擾，從而降低地表徑流對(duì)河岸的沖刷。此外，植被的根系、凋落物等可以較好地固持河岸的土壤，增加堤岸的抗侵蝕能力。許多研究證明存在植被緩沖帶的河岸穩(wěn)定性明顯高于缺少植被生長的河岸[7];河岸緩沖帶對(duì)徑流沉積物的截留能力，不僅與徑流流速和沉積物的性質(zhì)有關(guān)，更與河岸緩沖帶的植被類型和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[8]。

2.1.2 過濾、凈化水質(zhì)

植被緩沖帶可以通過過濾、吸滲、滯留、沉積等作用，有效地阻止地表徑流中顆粒物、各種氮、磷有機(jī)物和農(nóng)藥等進(jìn)入地表水和地下水，發(fā)揮其防治水土流失、攔截泥沙、降解污染物、保護(hù)水環(huán)境的重要作用。Lim等[9](1998)通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，含有糞肥的徑流經(jīng)過長6 m的植被緩沖帶的過濾后，約有75%的氮、磷、有機(jī)物和懸移質(zhì)被滯留，大腸桿菌被完全過濾。黃沈發(fā)等[10-11]對(duì)不同坡度的植被緩沖帶開展面源污染的防治試驗(yàn)，研究結(jié)果證明不同坡度的植被緩沖帶均具有明顯的凈化效果。

2.1.3 調(diào)節(jié)小氣候

植被緩沖帶可以形成緩和的微氣候。首先，河岸的植被為河流形成遮擋，在夏季可以一定程度上降低水溫，冬季由于植被緩沖帶對(duì)水體反向輻射的吸收，會(huì)產(chǎn)生一定程度的增溫效果；其次，植被緩沖帶還可以減少流域附近的蒸發(fā)和對(duì)流。有研究分析了植被緩沖帶對(duì)氣溫、土壤溫度的影響，結(jié)果表明不同的植被類型均能減小溫度的變化幅度[12]。

2.1.4 保護(hù)生物多樣性

植被緩沖帶處于水、陸過渡區(qū)這一特殊的地理位置，是水陸生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系的重要通道。該區(qū)域多生存著豐富的鳥類、兩棲類、無脊椎動(dòng)物和微生物等野生生物，河岸的植被、甚至倒木和枝干、樹根均可以形成適合不同生物生存的生境，為野生動(dòng)物創(chuàng)造重要棲息地[13]。Fry等[14]的研究認(rèn)為70%的脊椎動(dòng)物的棲息地分布于河湖濱岸的緩沖帶，Wenger[13]的研究表明距離河岸150～170 m的植被緩沖帶大約包含了90%的鳥類棲息地。

2.1.5 供給物質(zhì)

水流經(jīng)過與岸邊植被的撞擊，可以增加水的溶氧量，另外，河岸植被緩沖帶可向河水中輸入大量的枯枝落葉、果實(shí)等，這些有機(jī)物質(zhì)可為河水中的細(xì)菌和菌類提供食物，也為水體中的生物提供物質(zhì)來源。

靜壓力樁加固施工技術(shù)同樣是預(yù)制樁施工中常用的一種地基基礎(chǔ)加固技術(shù)，具有造價(jià)低、環(huán)保性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。通常情況下，在應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，需對(duì)房屋建筑地基基礎(chǔ)施工要求具有明確的認(rèn)知與掌握，并根據(jù)已有資料，做好單樁承載力、壓樁速度等參數(shù)的計(jì)算工作。與此同時(shí)，采用分階層壓樁法，進(jìn)行基坑開挖與壓樁操作，在此過程中需保證上節(jié)樁與下節(jié)樁軸線的相一致[2]。此外，應(yīng)依據(jù)有關(guān)規(guī)定與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效控制樁頂水平偏位量以及柱升降量，減少樁基施工誤差，提升樁基施工質(zhì)量與效率。

2.2 社會(huì)功能

河岸植被緩沖帶形成的景觀具有多樣性，水陸鑲嵌的景觀格局提高了流域景觀的美學(xué)價(jià)值。河岸植被緩沖帶植物資源豐富，濕地、草地和森林生態(tài)系統(tǒng)使流域的景觀效應(yīng)更加優(yōu)化。植被緩沖帶上可以設(shè)置供人們休閑娛樂的設(shè)施，也為居民和游客的旅行、攝影等創(chuàng)造良好的條件，提高人們生活質(zhì)量、保持良好的身心健康。另外，由于河岸植被緩沖帶不僅有豐富的動(dòng)植物資源，還存在生態(tài)環(huán)境因子與動(dòng)植物群落的復(fù)雜關(guān)系，常被人們選為教育和科研基地。

3 植被緩沖帶的影響因素及機(jī)理

3.1 植被的種類、結(jié)構(gòu)和布局

按照植被緩沖帶的植被組成可劃分為草地緩沖帶、灌木緩沖帶、林木緩沖帶和以上幾種植被構(gòu)成的復(fù)合緩沖帶。不同的植被類型對(duì)于陸源污染物的阻控能力不同。

有研究表明，喬木植被緩沖帶對(duì)氮元素的吸收效果優(yōu)于草本植被[15-17]，但草本植被對(duì)粗顆粒泥沙和泥沙結(jié)合的污染物和磷元素的攔截效果顯著，這是由于磷難溶于水，往往與顆粒泥沙等物質(zhì)集中在地表[18-19]。有學(xué)者認(rèn)為草本和喬木在緩沖作用上區(qū)別明顯，草地對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、滯留效果較好，而喬木穩(wěn)固河岸的效果優(yōu)于草本[20]。此外，黃沈發(fā)等[21]研究表明，草本植被中不同種類的草本對(duì)農(nóng)田徑流污染物的去除率也存在差異(百慕大草皮>白花三葉草>高羊茅草)。植被緩沖帶的植物配置包括水平和垂直2個(gè)層面，垂直結(jié)構(gòu)分層往往考慮不同生活性的喬木、灌木、藤木和地被植物，垂直結(jié)構(gòu)越豐富生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越高[22]；植被緩沖帶植物配置的水平結(jié)構(gòu)主要考慮不同物種的密度和不同物種植物共存的問題。植被緩沖帶通常分布在河岸下坡的位置，并垂直于地表徑流方向分布，植被緩沖帶的空間布局十分重要，它的選址直接影響到植被緩沖帶各項(xiàng)功能能否有效發(fā)揮[23]。

3.2 植被緩沖帶寬度

植被緩沖帶多呈長方形，設(shè)于岸邊下坡處。關(guān)于植被緩沖帶的寬度，國內(nèi)外許多研究者從生態(tài)功能的實(shí)現(xiàn)和污染物截留效率等方面對(duì)寬度要求進(jìn)行了研究[24-26]。盡管地表徑流經(jīng)過的植被緩沖帶越寬，過濾效果越明顯，然而，由于土地資源和管護(hù)成本的限制，如何確定植被緩沖帶的適宜寬度，使其最大地發(fā)揮植被緩沖帶的功能成為眾多研究者關(guān)注的問題。黃沈發(fā)等[21]把徑流污染物去除率達(dá)80%時(shí)的寬度定為植被緩沖帶的最佳寬度。羅坤[27]對(duì)崇明島河岸植被緩沖帶的寬度進(jìn)行分析，依托于空間數(shù)據(jù)庫計(jì)算河岸植被緩沖帶所需的最小寬度。目前，關(guān)于河岸植被緩沖帶寬度的計(jì)算方法大概包括基于河岸帶物理過程的復(fù)雜模型的計(jì)算方法、基于不同參數(shù)的簡(jiǎn)單模型計(jì)算方法和考慮應(yīng)用目的和對(duì)象的其他確定方法。

3.3 植被緩沖帶坡度

3.4 土壤性質(zhì)

土壤理化性質(zhì)的差異會(huì)對(duì)地表徑流通過植被緩沖帶時(shí)的流速和路徑均產(chǎn)生影響，此外，土壤理化性質(zhì)也會(huì)引起土壤中氧含量的差異，進(jìn)而影響植被緩沖帶各生態(tài)功能的發(fā)揮[30]。當(dāng)土壤中有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)，更利于地表徑流中疏水性有機(jī)物的吸收。有機(jī)物質(zhì)被吸收后，通過反硝化作用，進(jìn)行氮元素的礦化，該礦化過程受到土壤中礦物質(zhì)含量的影響，氮元素的礦化作用表現(xiàn)為礦物質(zhì)含量低的細(xì)質(zhì)土高于礦物質(zhì)含量高的粗質(zhì)土，此外，土壤PH值和土壤微生物的含量也會(huì)對(duì)碳、氮元素的礦化產(chǎn)生影響，PH值升高促進(jìn)礦化作用，土壤微生物含量越高，越利于礦化作用[30-32]。

3.5 氣象因子

土壤的溫濕度與土壤中有機(jī)氮的礦化密切相關(guān)，土壤的溫度越高，氮元素的礦化速率越大。春、夏季期間，由于溫度較高，植物緩沖帶反硝化作用相對(duì)活躍，氮元素礦化后更容易被植被緩沖帶截留、轉(zhuǎn)化和吸收，冬季植物處于休眠期，較低的土壤溫度限制了氮元素的礦化速率[33]。有研究證明，溫度較低時(shí)植被緩沖帶的緩沖能力下降，水土中氮元素的含量會(huì)上升[34]。

3.6 水文因素

水文過程對(duì)植被緩沖帶緩沖效果的影響主要表現(xiàn)在水文過程影響土壤和植被的變化。有研究表明地下水文會(huì)影響植被緩沖帶對(duì)氮、磷元素的截留轉(zhuǎn)化：地下水位較高，緩沖帶植被的根系和土壤可以與徑流充分接觸，提高植被緩沖帶對(duì)徑流中營養(yǎng)物質(zhì)的攔截；當(dāng)?shù)叵滤惠^低時(shí)，則大大降低了植被緩沖帶的攔截轉(zhuǎn)化效率[35]。

4 植被緩沖帶的設(shè)計(jì)、 管理和效益評(píng)估

4.1 植被緩沖帶的設(shè)計(jì)與管理

降雨形成地表徑流后通過集中匯入和坡面緩沖匯入2種方式進(jìn)入水體，然而只有當(dāng)?shù)乇韽搅鹘?jīng)過植被緩沖帶，以緩沖匯入的方式進(jìn)入水體時(shí)，徑流中攜帶的污染物才能夠被攔截，地表徑流集中入河時(shí)，地表徑流污染物主要通過匯入支流進(jìn)入水體，造成水體污染[36]。國內(nèi)外許多研究利用遙感手段，結(jié)合研究區(qū)的土地利用現(xiàn)狀、地形和降水特征等信息對(duì)植被緩沖帶的空間布局和定量規(guī)劃進(jìn)行了研究[37-39]。植被緩沖帶建成初期，會(huì)在不完整的植被緩沖區(qū)形成“木桶效應(yīng)”。此外，對(duì)于長期投入使用的植被緩沖帶，隨著徑流污染物在緩沖帶中的逐漸積累，會(huì)變?yōu)椤暗獛臁钡任廴疚锏妮敵鰜碓?，因此，?duì)于植被緩沖帶需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓茏o(hù)，才能保證植被緩沖帶功能的正常發(fā)揮[40-41]。植被緩沖帶的管護(hù)被認(rèn)為是對(duì)自然資源進(jìn)行經(jīng)營和管理的重要環(huán)節(jié)[42]。

4.2 植被緩沖帶效益評(píng)估

構(gòu)建植被緩沖帶需要占用一部分土地資源，因此人們對(duì)植被緩沖帶的構(gòu)建常常比較消極和被動(dòng)。然而，近年來，眾多學(xué)者對(duì)植被緩沖帶發(fā)揮的生態(tài)效益進(jìn)行了評(píng)估，人們開始意識(shí)到植被緩沖帶帶來的重要生態(tài)效益。Qiu[43]對(duì)密蘇里州2個(gè)植被緩沖帶10 a的生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)估，估算結(jié)果顯示，植被緩沖帶會(huì)給建設(shè)者帶來收益。Santhi等[44]對(duì)美國“國家保護(hù)緩沖帶倡議”規(guī)劃中植被緩沖帶的效益進(jìn)行評(píng)估，研究結(jié)果認(rèn)為植被緩沖帶工程產(chǎn)生的效益十分顯著，而且當(dāng)植被緩沖帶長度倍增時(shí)，其效益率也會(huì)增加。

5 植被緩沖帶研究的總結(jié)和發(fā)展趨勢(shì)

(1) 植被緩沖帶已在世界范圍內(nèi)被認(rèn)為是流域治理的最佳經(jīng)營措施之一。植被緩沖帶不僅可保持水土，防治水體污染，同時(shí)具有美化環(huán)境和為野生動(dòng)物提供棲息地等其他多種生態(tài)和社會(huì)效益。因此，應(yīng)加強(qiáng)植被緩沖帶的研究，分析其適用性。

(2) 隨著“3S”技術(shù)的迅速發(fā)展，“3S”技術(shù)在植被緩沖帶研究中的應(yīng)用逐漸展開，例如，利用“3S”技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步開展匯流路徑、面源污染負(fù)荷等的定量模擬以及植被緩沖帶定量規(guī)劃等的研究。以“3S”技術(shù)為平臺(tái)開展緩沖帶相關(guān)研究，拓寬了研究思路，是后續(xù)研究中仍需加強(qiáng)和關(guān)注的重要方向。

(3) 關(guān)于植被緩沖帶的模擬，國內(nèi)外已有很多試驗(yàn)結(jié)果和多種數(shù)學(xué)模型，但仍很難確定植被緩沖帶的最佳設(shè)計(jì)寬度，需要不斷開發(fā)適合我國地區(qū)特點(diǎn)的模型，對(duì)植被緩沖帶的結(jié)構(gòu)、過程和功能進(jìn)行研究，探討與各種干擾因子間的作用機(jī)制，為植被緩沖帶的設(shè)計(jì)和管理提供科學(xué)的參考依據(jù)。

[1] LEE P, SMYTH C, BOUTIN S. Quantitative Review of Riparian Buffer Width Guidelines from Canada and the United States [J]. Journal of Environmental Management, 2004, 70(2): 165-180.

[2] 秦明周. 美國土地利用的生物環(huán)境保護(hù)工程措施——緩沖帶[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2001, 15 (1): 119-121.

[3] WILSON L G. Sediment Removal from Flood Water by Grass Filtration [J]. Transactions of American Society of Agricultural Engineers, 1967, 10(1): 35-37.

[4] DILLAHA T A, RENEAU R B, MOSTAHIMI S,etal. Vegetative Filter Strips for Agricultural Nonpoint Source Pollution Control [J]. Transactions of American Society of Agricultural Engineers, 1989, 32(2): 513-519.

[5] YUAN Y, DABNEY S M, BINGNER R L. Cost Effectiveness of Agricultural BMPs for Sediment Reduction in the Mississippi Delta [J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2002, 57(5): 259-267.

[6] ABU-ZREIG M, RUDRA R P, WHITELEY H R,etal. Phosphorus Removal in Vegetated Filter Strips [J]. Journal of Environmental Quality, 2003, 32(2): 613-619.

[7] EGHBALL B, GILLEY J E, KRAMER L A,etal. Narrow Grass Hedge Effects on Phosphorus and Nitrogen in Runoff Following Manure and Fertilizer Application [J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2000, 55 (2):172-176.

[8] 王 帥，趙聚國，葉碎高. 河岸帶植物生態(tài)水文效應(yīng)研究述評(píng)[J]. 亞熱帶水土保持, 2008, 20(1): 5-7.

[9] LIM T T, EDWARDS D R,WORKMAN S R,etal. Vegetated Filter Strip Removal of Cattle Manure Constituents in Runoff [J]. Transactions of American Society of Agricultural Engineers, 1998, 41(5): 1375-1381.

[10]黃沈發(fā)，吳建強(qiáng)，唐 浩，等. 濱岸緩沖帶對(duì)面源污染的凈化效果研究[J]. 水科學(xué)進(jìn)展, 2008, 19(5):722-728.

[11]唐 浩，黃沈發(fā)，王 敏，等. 不同草皮緩沖帶對(duì)徑流污染物的去除效果試驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2009, 32(2): 109-112.

[12]薛金國. 河岸帶植被的溫度效應(yīng)——許昌市清潩河為例[J]. 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2010, 29(5): 61-65.

[13]WENGER S. A Review of the Scientific Literature on Riparian Buffer Width, Extent and Vegetation [M].Georgia: University of Georgia Press, 1999.

[14]FRY J, STEINER F R, GREEN D M. Riparian Evaluation and Site Assessment in Arizona [J]. Landscape and urban Planning, 1994, 28(2):179-199.

[15]趙廣琦，崔心紅，張 群，等. 河岸帶植被重建的生態(tài)修復(fù)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 園林科技, 2010, (2): 23-29.

[16]BLANCHE S B, SHAW D R, MASSEY J H,etal. Fluometuron Adsorption to Vegetative Filter Strip Components [J]. Weed Science, 2003, 51(1): 125-129.

[17]SCHULTZ R C, COLLETTIL J P, ISENHART T M,eta1.Design and Placement of a Multi-species Riparian Buffer Strip System [J]. Agroforestry Systems, 1995, 29(3): 201-226.

[18]李世鋒. 關(guān)于河岸緩沖帶攔截泥沙和養(yǎng)分效果的研究[J]. 水土保持科技情報(bào), 2003,(6): 41-43.

[19]PARSONS J E, GILLIAM J W,MUNOZ-CARPENA R,etal. 1994. Nutrient and Sediment Removal by Grass and Riparian Buffers[C]∥American Society of Agricultural Engineers. Proceedings of the 2nd Conference on Environmentally Sound Agriculture.Orlando, April 20-22, 1994: 147-154.

[20]曾立雄，肖文發(fā)，黃志霖，等. 蘭陵溪小流域主要退耕還林植被土壤滲透特征[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2010, 24(3): 199-202.

[21]黃沈發(fā)，唐 浩，鄢忠純，等. 3種草皮緩沖帶對(duì)農(nóng)田徑流污染物的凈化效果及其最佳寬度研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 2009, 31(6): 53-57.

[22]羅 揚(yáng). 蘇州河上游河岸緩沖帶植被模式的研究[D]. 上海：華東師范大學(xué), 2008.

[23]曾 毅. 基于“源-匯”模型的植被緩沖帶構(gòu)建技術(shù)研究——以重慶市開縣為例[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014.

[24]HAWES E,SMITH M.Riparian Buffer Zones: Functions and Recommended Widths[R].America:Eightmile River Wild and Scenic Study Committee, 2005.

[25]李懷恩，張亞平，蔡 明，等. 植被過濾帶的定量計(jì)算方法[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2006, 25(1): 108-112.

[26]萬成炎，馬沛明，常劍波，等. 三峽水庫生態(tài)防護(hù)帶建設(shè)的初步探討[J]. 長江科學(xué)院院報(bào), 2009,26(1): 9-11, 32.

[27]羅 坤. 崇明島河岸植被緩沖帶寬度規(guī)劃研究[D].上海: 華東師范大學(xué), 2009.

[28]SWIFT L W. Filter Strip Widths for Forest Roads in the Southern Appalachians [J]. Southern Journal of Applied Forestry，1986, 10(1):27-34.

[29]董鳳麗. 上海市農(nóng)業(yè)面源污染控制的濱岸緩沖帶體系初步研究[D]. 上海：上海師范大學(xué)，2004.

[30]KLAPPROTH J C, JOHNSON J E. Understanding the Science Behind Riparian Forest Buffers: Effects on Water Quality [R]. Virginia: Virginia Cooperative Extension, 2000.

[31]LOWRANCE R R, TODD R L, ASMUSSEN L E. Nutrient Cycling in an Agricultural Watershed: I. Phreatic Movement [J]. Journal of Environmental Quality, 1984, 13(1): 22-27.

[32]SAETRE P. Decomposition Microbial Community Structure and Earthworm Effects along a Birch-spruce Soil Gradient [J]. Ecology, 1998, 73(3):834-846.

[33]PINAY G, ROQUES L, FABRE A. Spatial and Temporal Patterns of Denitrification in a Riparian Forest [J]. Journal of Applied Ecology, 1993, 30(4): 581-591.

[34]RYDEN J C. Denitrification Loss from a Grassland Soil in the Field Receiving Different Rates of Nitrogen as Ammonium Nitrate [J]. Journal of Soil Science, 1983, 34(2): 355-365.

[35]SCHNABEL R R, CORNISH L F, STOUT W L. Denitrification Rates at Four Riparian Ecosystems in the Valley and Ridge Physiographic Province, Pennsylvania [J]. Transactions of American Society of Agricultural Engineers, 1995，35(4):26-28.

[36]LIU Y,YANG W, WANG X. GIS-based Integration of SWAT and REMM for Estimating Water Quality Benefits of Riparian Buffers in Agricultural Watersheds [J]. American Society of Agricultural and Biological Engineers,2007, 50(5): 1549-1563.

[37]WHITE M J, ARNOLD J G. Development of a Simplistic Vegetative Filter Strip Model for Sediment, Nutrient Retention at the Field Scale [J]. Hydrology Process, 2009, 23, 1602-1616.

[38]仰 滿. 丹江口庫岸植被緩沖帶空間優(yōu)化配置研究[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[39]楊勝天，王雪蕾，劉昌明，等. 岸邊帶生態(tài)系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 27 (6): 894-905.

[40]DELGADO A N, PERIAGO E L, VIQUEIRA F D F. Vegetated Filter Strips for Wastewater Purification: A Review [J]. Bioresource Technology, 1995, 51(1):13-22.

[41]鐘 勇. 美國水土保持中的緩沖帶技術(shù) [J]. 中國水利, 2004, (10): 63-65.

[42]陳吉泉. 河岸植被特征及其在生態(tài)系統(tǒng)和景觀中的作用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 1996, 7(4): 439-448.

[43]QIU Z.A VSA-based Strategy for Placing Conservation Buffers in Agricultural Watersheds [J]. Environmental Management, 2003, 32(3):299-311.

[44]SANTHI C, ARNOLD J G, WILLIAMS J R,etal. Validation of the Swat Model on a Large RWER Basin with Point and Nonpoint Sources [J]. Journal of the American Water Resources Association, 2001, 37 (5): 1169-1188.

(編輯：姜小蘭)

Research Advances in Ecological Functions andFiltration Mechanism of Riparian Buffer

SUN Jin-wei, XU Wen-sheng

(Soil and Water Conservation Department,Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China)

As an important component of riparian ecosystem, riparian vegetative buffer strip is a key measure to control water and soil loss and non-point source pollution and to improve water environment. And it has an important influence on the ecological and hydrological processes of riparian ecosystem. In this article, the research status of riparian vegetative buffer strip in China and abroad is reviewed and the main functions, main factors and mechanism affecting its functional performance are summarized. Moreover, the design, management and benefit evaluation of the riparian vegetative buffer strip are expounded. The development trend of researches on riparian vegetative buffer strip in the future and the important directions which need focuses are also put forward. This article could provide reference and draw lesson for future researches on riparian vegetative buffer strip and have theoretical value and practical significance.

riparian vegetative buffer strip; water environment pollution; water and soil loss; non-point source pollution; filtration mechanism; ecological service

2016-07-11

水利部科技推廣項(xiàng)目(TG1518)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(CKSF2016007/TB)

孫金偉(1986-)，女，山東濰坊人，工程師，博士，主要從事生態(tài)學(xué)方面的研究，(電話)027-82927816(電子郵箱)sunjinwei615@126.com。

10.11988/ckyyb.20160706

2017,34(3):40-44

X171.1

A

1001-5485(2017)03-0040-05